油品蒸發性能的測定：餾程

    液體由液態變成氣態的特性稱為蒸發性。絕大部分石油產品是作為液體燃料使用的。汽油、航煤、柴油都是重要的內然機燃料。蒸發性能是液體燃料的重要特性之一，它對于油品的儲存、輸送和使用均有重要影響。同時，也是生產、科研和設計中常用的主要物性參數。油品的蒸發特性通常在其安全和性能方面，特別是燃料和溶劑油，有重要的影響。蒸發性是決定油品中烴類產生潛在的爆炸蒸氣趨勢的主要決定因素。油品的蒸發性能可以通過餾程、蒸氣壓和氣液比等指標體現出來。

    一、基本概念
    1.純化合物的沸點
    在一定外壓下，當純化合物加熱到某一溫度時，其飽和蒸氣壓等于外界壓力。此時，在氣液界面和液體內部同時出現氣化現象，這一溫度即稱為沸點。純物質的沸點是壓力的單值函數，與測定方法無關。在外壓一定時，純化合物的沸點是一個恒定值。
    2.石油產品的沸點
    石油產品都是復雜的混合物，它與純化合物不同，沒有一個恒定的沸點。由于油品的蒸氣壓隨汽化率不同而變化，所以在外壓一定時，油品沸點隨汽化率增加而不斷升高。當溫度達到某一數值使組成油品的各個純烴的蒸氣分壓之和恰與外壓相等，油品即開始沸騰。隨著汽化過程的繼續，油中的低沸點烴類由于具有較大的蒸氣壓，相對汽化較快。由于沸騰溫度的不斷升高，使殘留液相的組成不斷變重，到快要蒸發完時，液相中高沸點烴類相對濃集，沸騰溫度已變得接近油中重組分的沸點。因此，含有多種烴類混合物的油品就沒有固定的沸點，而只有一個沸點范圍。
    3.石油產品的餾程
    油品的沸點是以某一溫度范圍來表示的，這一溫度范圍稱為沸程或餾程。具體檢測儀器可以選用上海羽通儀器儀表廠生產的YT-255系列餾程儀或者是YT-6536系列蒸餾測定儀。餾程即餾分組成，它表示油品在特定儀器中蒸餾時，體積汽化率與對應汽化溫度的關系。油品的餾程因所用蒸餾設備不同，測定的數值也有差別。在石油產品質量控制和工藝計算中，通常使用簡單的恩氏蒸餾設備來測定油品的沸點范圍。而重質石油產品（如蠟油、潤滑油等）和在常壓蒸餾時分解的石油產品（如重柴油、蠟油等重質餾分）的餾程，則使用減壓蒸餾裝置在減壓下進行測定。

    二、測定油品餾程的意義
    1.餾出物的餾程
    測定石油煉制過程中餾出物的餾程，通過這些數據可以調控裝置的生產操作條件（如溫度、壓力、塔內液面、側線拔出量、蒸汽用量等）。例如通過航煤餾程的數據來確定生產航煤時的塔頂溫度。若生產出的航煤終餾點高于指標，說明塔頂溫度高、壓力低，頂回流或原料帶水多，吹汽多。一般采用加大塔頂回流量，降低塔頂溫度，加強回流和原料的脫水，減少吹汽量等來使煉得的航煤變輕，終餾點降低，但航煤產量相應減少。若得航煤終餾點比指標低，則又需減少回流量，以升高塔頂溫度，則航煤變重，油量也會增加。所以，定期作餾程控制分析，準確及時與否對產品的質量和產量至關重要。
    2.發動機燃料的餾程
    測定發動機燃料的餾程可鑒別發動機燃料的蒸發性，從而判斷油品的使用性能。汽油、噴氣燃料和輕柴油對餾程有嚴格的要求，原因是它們都在內燃機中燃燒作功。雖然汽油機、噴氣機和柴油機的工作原理不*一樣，但均要求在燃燒前能充分汽化，和空氣形成均勻的混合可燃氣，為燃燒創造良好的條件。以汽油機為例，性能良好的車用汽油在發動機內使用時，應產生功率大、油耗低、在各種工況下均能順利運轉而不損壞機件的良好效果。通過汽油的初餾點可判斷汽油中有無保證發動機在低溫下易于啟動的輕餾分。汽油10%餾出溫度能反映汽油含輕組分的多少，10%餾出溫度不能過高，否則汽車啟動就會發生閑難，而且容易形成氣阻。汽油50%餾出溫度可判斷汽油中含影響氣化式發動機加溫速度的較輕餾分數量的多少，反映了汽油影響發動機暖車、加速性和燃料分配均勻性的平均蒸發度。50%餾出溫度也不能過高，否則汽油來不及*氣化就進入汽缸內，因油氣比小而燃燒不*，甚至燃燒不起來，會使發動機無法加速，甚至熄火，且油耗增加，降低了發動機功率，反映出汽油的加速性能不好。我國規定車用汽油的50%餾出溫度不高于120℃, 90%餾出溫度能反映影響汽油充分蒸發和燃燒的重組分數量的多少，也與汽油的加速性能有關，并與終餾點一起反映汽油能否*燃燒和發動機的磨損情況。90%餾出溫度和終餾點過高，會使汽油在汽缸內燃燒不*，降低發動機功率，耗油增加，并且在汽缸內形成積炭。同時，沒有燃燒的汽油還會使潤滑油粘度降低，影響潤滑效果，產生潤滑不良的故障，使機件磨損增加。97%-98%餾出溫度和90%餾出溫度有相同的意義，并可進一步判斷在汽油中有了多少該牌號汽油中不應有的重質的、有時是膠質的餾分。終餾點和90%餾出溫度同樣可判斷汽油對潤滑油稀釋的影響。終餾點越接近90%餾出溫度和終餾點、90%餾出溫度越低，則汽油中不易蒸發的餾分越少，因而其稀釋作用越小。試驗證明，使用終餾點為225℃的汽油，發動機的磨損比使用終餾點為200℃的汽油大1倍、耗油量增加7%。為此，我國規定車用汽油的90%餾出溫度不高于190℃,終餾點不高于205℃。
    3.燈用煤油的餾程
    測定燈用煤油的餾程可控制270℃餾出量不小于70%，終餾點不高于310℃。以限制燈油中的輕重組分含量適當，確保燈油在使用中達到照明度大、火焰均勻、燈芯結燈花（結焦）少、耗油量省的要求。煤油中輕餾分過多，因揮發性大，耗油量也大。重餾分過多，使用時會使燈芯毛細孔堵塞，造成燈芯吸油困難，影響照明光亮度，且燈芯易結燈花。

    4.柴油的餾程
    測定柴油的餾程可判斷柴油在發動機燃燒室內能否迅速蒸發氣化和燃燒性能的好壞。為保證柴油良好的低溫啟動性能，要有一定的輕質餾分，使其蒸發速度加快，有利于形成可燃混合氣，使燃燒速度加快。例如在2000r/min的柴油機中，要在0.002 -0. 003s的時間里形成均勻分布的混合氣，并保證有不太長的滯燃期，否則會發生突然爆震，或者有部分燃燒不*的柴油在高溫下受熱分解，生成部分氣體和難以燃燒的炭渣，使積炭增加，降低發動機的使用壽命，同時耗油量增加。因此，我國輕柴油指標規定，50%餾出溫度不高于300℃,90%餾出溫度不離于355℃, 95%的餾出溫度不高于360一365℃
    5.重質油品的餾程
    測定重質油品及餾分的蒸餾特性，用約一個理論塔板的減壓裝置蒸餾試樣獲得的沸點范圍，可用于設計蒸餾裝置，為工業生產準備適當的混合物料。為精制過程進料確定合適的產品，為其他目的進行工程計算。而且獲得的沸點范圍直接與粘度、蒸氣壓、熱值、平均相對分子質量和許多其他的化學、物理和機械性質有關，這些性質對產品的使用起決定因素。依據重油餾程的測定方法還建立了很多與工程設計有關的方法，這些相關的方法廣泛地用在現代工程操作中。
 

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